CN111509881A - 转子和电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子和电机，该转子包括：设置有凹槽的转子盘，固定于凹槽内的永磁体，固定于转子盘的固定环；其中，凹槽远离转子盘轴线的一端具有凹槽开口；固定环通过其外套于永磁体于凹槽开口侧的永磁体外侧面以及转子盘将永磁体紧固于转子盘；转子盘为组装结构。上述转子通过改进凹槽的结构，使得凹槽远离转子盘轴线的一端具有凹槽开口，并增设固定于转子盘的固定环，通过固定环外套于永磁体于凹槽开口侧的永磁体外侧和转子盘来将永磁体紧固在转子盘上，有效提高了永磁体的安装可靠性，提高了电机转速；同时，转子盘为组装结构，方便了生产制造，降低了转子盘的制造难度，适合批量生产，也便于安装永磁体和固定环。

Description

转子和电机

技术领域

本发明涉及电机设计技术领域，更具体地说，涉及一种转子和电机。

背景技术

目前，盘式电机的转子中，转子盘大多采用导磁材料，永磁体粘接在转子盘的表面或永磁体部分嵌入转子盘表面的凹槽。

当永磁体粘接在转子盘的表面时，电机高速运行时的粘接强度无法保证，可靠性较低，电机难以具有较高的转速。

另外，转子盘为一体式结构，若采用机加工制作，费时费力，不能满足批量生产的需要；若采用铸造工艺，精度较难保证，废品率较高。因此，导致转子盘的制造难度较大。

另外，转子盘采用导磁材料，不仅增加了电机的轴向长度，电机运行时的磁场谐波会在金属材料感应出涡流，产生额外的损耗，导致电机效率较低。

综上所述，如何设计转子，以提高永磁体的安装可靠性，提高电机转速，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子，以提高永磁体的安装可靠性，提高电机转速。本发明的另一目的是提供一种具有上述转子的电机。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种转子，包括：设置有凹槽的转子盘，固定于所述凹槽内的永磁体，其特征在于，所述凹槽远离所述转子盘轴线的一端具有凹槽开口；

所述转子还包括固定于所述转子盘的固定环，所述固定环通过其外套于所述永磁体于所述凹槽开口侧的永磁体外侧面以及所述转子盘将所述永磁体紧固于所述转子盘；

其中，所述转子盘为组装结构。

优选地，所述转子盘包括：固定盘，一端与所述固定盘固定相连的支柱；其中，所述固定盘设置有用于供转轴穿过的通孔；所述支柱为多个，且沿所述固定盘的周向依次分布；相邻的两个所述支柱之间具有安装间隙，所述安装间隙形成所述凹槽。

优选地，所述固定盘包括：能够固定相连的第一压盘和第二压盘，所述支柱位于所述第一压盘和所述第二压盘之间。

优选地，所述固定盘设置有第一卡槽，所述支柱通过与所述第一卡槽卡接配合和所述固定盘固定相连。

优选地，所述固定盘为金属盘；所述转子还包括设置于所述安装间隙中的垫块，所述垫块和与其相邻的所述支柱固定相连，所述垫块为非导磁件，所述永磁体通过所述垫块与所述固定盘间接相连。

优选地，所述垫块为弹性件。

优选地，所述垫块和与其相邻的所述支柱通过卡接固定相连。

优选地，所述支柱为非导磁件。

优选地，所述永磁体与所述凹槽通过卡接或粘接固定连接，所述转子盘和所述永磁体均通过粘接、过盈配合或螺纹连接件与所述固定环固定相连。

优选地，所述永磁体的两侧设置有第二卡槽，所述凹槽的槽壁设置有与所述第二卡槽卡接配合的凸起。

优选地，所述固定环为金属环或碳纤维环。

基于上述提供的转子，本发明还提供了一种电机，该电机包括转子，所述转子为上述任一项所述的转子。

本发明提供的转子，通过改进凹槽的结构，使得凹槽远离转子盘轴线的一端具有凹槽开口，并增设固定于转子盘的固定环，通过固定环外套于永磁体于凹槽开口侧的永磁体外侧和转子盘来将永磁体紧固在转子盘上，较现有技术永磁体仅粘接于转子盘相比，有效提高了永磁体的安装可靠性，提高了电机转速；同时，转子盘为组装结构，方便了生产制造，降低了转子盘的制造难度，适合批量生产，也便于安装永磁体和固定环。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的转子的分解示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的转子包括：设置有凹槽的转子盘，固定于凹槽内的永磁体3。其中，凹槽沿转子盘的径向分布，即凹槽的一端靠近转子盘的轴线，凹槽的另一端远离转子盘的轴线。凹槽至少为两个，沿转子盘的周向分布。永磁体3与凹槽一一对应。

上述凹槽远离转子盘轴线的一端具有凹槽开口；上述转子还包括固定于转子盘的固定环1，该固定环1通过其外套于永磁体3于凹槽开口侧的永磁体外侧面以及转子盘将永磁体3紧固于转子盘。上述转子盘为组装结构。

需要说明的是，固定环1外套于所有的永磁体3的永磁体外侧面。上述永磁体3固定在凹槽内，以及固定环1将永磁体3紧固于转子盘，则实现了对永磁体3的双重固定，有效提高了固定可靠性，即安装可靠性。

本发明实施例提供的转子，通过改进凹槽的结构，使得凹槽远离转子盘轴线的一端具有凹槽开口，并增设固定于转子盘的固定环1，通过固定环1外套于永磁体3于凹槽开口侧的永磁体外侧和转子盘来将永磁体3紧固在转子盘上，较现有技术永磁体3仅粘接于转子盘相比，有效提高了永磁体3的安装可靠性，提高了电机转速；同时，转子盘为组装结构，方便了生产制造，降低了转子盘的制造难度，适合批量生产，也便于安装永磁体3和固定环1。

上述转子中，转子盘为组装结构。对于转子盘的具体组装结构，根据实际需要进行设计。优选地，上述转子盘包括：固定盘，一端与固定盘固定相连的支柱2；其中，固定盘设置有用于供转轴穿过的通孔；支柱2为多个，且沿固定盘的周向依次分布；相邻的两个支柱2之间具有安装间隙，安装间隙形成凹槽。

上述结构中，每个支柱2沿固定盘的径向设置，上述固定环1套在永磁体3的永磁体外侧面以及支柱2的外端面上。

为了便于组装支柱2，上述固定盘包括：能够固定相连的第一压盘4和第二压盘5，支柱2位于第一压盘4和第二压盘5之间。此时，第一压盘4和第二压盘5通过螺纹连接件固定在转轴上。

可以理解的是，第一压盘4和第二压盘5对接形成固定盘，第一压盘4和第二压盘5的对接面垂直于通孔的轴线。

上述转子盘中，固定盘和支柱2固定相连。为了便于固定连接固定盘和支柱2，上述固定盘设置有第一卡槽，上述支柱2通过与第一卡槽卡接配合和固定盘固定相连。此时，优先选择固定盘包括第一压盘4和第二压盘5，这样，进一步方便了组装支柱2。

对于第一卡槽的具体形状和结构，根据实际需要进行设计，本发明实施例对此不做限定。

由于固定盘需要与转轴安装，则优先选择上述固定盘为金属盘。此时，若固定盘和永磁体3直接接触，则会产生涡轮损耗。为了防止产生涡轮损耗，上述转子还包括：设置于安装间隙中的垫块6，垫块6和与其相邻的支柱2固定相连，垫块6为非导磁件，永磁体3通过垫块6与固定盘间接相连。

可以理解的是，上述垫块6与永磁体3一一对应，垫块6位于永磁体3靠近通孔的一侧，永磁体3靠近通孔的侧面与垫块6接触。

上述结构中，避免了永磁体3与固定盘直接接触，且永磁体3通过为非导磁件的垫块6与固定盘间接相连，有效防止了产生涡轮损耗。

进一步地，永磁体3位于固定盘的外围。

为了便于安装，上述垫块6为弹性件。对于垫块6的具体材料，根据实际需要进行选择，本发明实施例对此不做限定。

上述垫块6和与其相邻的支柱2固定相连，对于二者的固定方式根据实际需要进行选择。为了方便安装，上述垫块6和与其相邻的支柱2通过卡接固定相连。具体地，支柱2和垫块6中，一者设置有卡接凸起，另一者设置有与该卡接凸起配合的卡接槽。

对于双定子中间转子的盘式电机，采用长磁路即磁路通过两边的定子并直接穿过气隙与永磁体3组成回路，支柱2无需采用导磁材料。此时，为了减小漏磁，上述支柱2为非导磁件。优选地，上述支柱2为非金属复合材料件。

在实际应用过程中，采用重量较轻，强度较高的非金属复合材料，可有效减小转子的重量，同时避免了支柱2采用金属材料而产生的涡流损耗，提高了效率；同时，非金属复合材料比金属材料轻，电机轴向尺寸也可变短，能够减小整个电机的重量。

对于支柱2的具体材料，根据实际需要选择相应的非金属复合材料，本发明实施例对此不做限定。

上述转子中，为了便于安装永磁体3，上述永磁体3与凹槽通过卡接或粘接固定连接。

具体地，上述永磁体3与凹槽通过卡接固定连接时，优先选择永磁体3的两侧设置有第二卡槽，凹槽的槽壁设置有与第二卡槽卡接配合的凸起。当转子盘包括支柱2时，凸起设置在支柱2上，当上述垫块6和与其相邻的支柱2通过卡接固定相连时，优先选择卡接凸起设置在支柱2上，卡接槽设置在垫块6上。可以理解的是，凸起和卡接凸起的形状相同，大小相同。进一步地，支柱2、凸起和卡接凸起为一体式结构。

上述转子中，也可选择其他方式固定连接永磁体3和凹槽，并不局限于此。

为了便于将固定环1固定于转子盘，上述转子盘通过粘接与固定环1固定相连，具体地，转子盘的外周面与固定环1粘接相连；或转子盘与固定环1通过过盈配合固定相连，具体地，转子盘的外周面与固定环1接触；或转子盘通过螺纹连接件与固定环1固定相连。当然，也可选择其他方式实现固定连接，并不局限于此。

为了更好地实现固定环1将永磁体3紧固于转子盘，上述永磁体3通过粘接与固定环1固定相连，具体地，永磁体外侧面与固定环1粘接相连；或永磁体3与固定环1通过过盈配合固定相连，具体地，永磁体外侧面与固定环1接触；或永磁体3通过螺纹连接件与固定环1固定相连。

优选地，固定环1为金属环或碳纤维环。当然，也可选择固定环1为其他材质，本发明实施例对此不做限定。

上述转子中，优先选择上述永磁体3与凹槽的槽口平齐。这样，实现了整个永磁体3完全嵌入凹槽内，较现有技术中永磁体3部分嵌入凹槽内相比，有效增大了对永磁体3的作用面积，提高了永磁体3的安装可靠性。

为了便于保证转子盘的强度和刚度，上述凹槽自靠近转子盘轴线的一端向远离转子盘轴线的一端渐扩。当然，可选择凹槽为其他形状，例如凹槽沿转子盘的径向等宽，本发明实施例对此不做限定。

基于上述实施例提供的转子，本发明实施例还提供了一种电机，该电机包括转子，该转子为上述实施例所述的转子。

由于上述实施例提供的转子具有上述技术效果，上述电机包括上述转子，则上述电机也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (12)

1.一种转子，包括：设置有凹槽的转子盘，固定于所述凹槽内的永磁体(3)，其特征在于，所述凹槽远离所述转子盘轴线的一端具有凹槽开口；

所述转子还包括固定于所述转子盘的固定环(1)，所述固定环(1)通过其外套于所述永磁体(3)于所述凹槽开口侧的永磁体外侧面以及所述转子盘将所述永磁体(3)紧固于所述转子盘；

其中，所述转子盘为组装结构。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述转子盘包括：固定盘，一端与所述固定盘固定相连的支柱(2)；其中，所述固定盘设置有用于供转轴穿过的通孔；所述支柱(2)为多个，且沿所述固定盘的周向依次分布；相邻的两个所述支柱(2)之间具有安装间隙，所述安装间隙形成所述凹槽。

3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述固定盘包括：能够固定相连的第一压盘(4)和第二压盘(5)，所述支柱(2)位于所述第一压盘(4)和所述第二压盘(5)之间。

4.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述固定盘设置有第一卡槽，所述支柱(2)通过与所述第一卡槽卡接配合和所述固定盘固定相连。

5.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述固定盘为金属盘；所述转子还包括设置于所述安装间隙中的垫块(6)，所述垫块(6)和与其相邻的所述支柱(2)固定相连，所述垫块(6)为非导磁件，所述永磁体(3)通过所述垫块(6)与所述固定盘间接相连。

6.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述垫块(6)为弹性件。

7.根据权利要求5所述的转子，其特征在于，所述垫块(6)和与其相邻的所述支柱(2)通过卡接固定相连。

8.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，所述支柱(2)为非导磁件。

9.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述永磁体(3)与所述凹槽通过卡接或粘接固定连接，所述转子盘和所述永磁体(3)均通过粘接、过盈配合或螺纹连接件与所述固定环(1)固定相连。

10.根据权利要求9所述的转子，其特征在于，所述永磁体(3)的两侧设置有第二卡槽，所述凹槽的槽壁设置有与所述第二卡槽卡接配合的凸起。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的转子，其特征在于，所述固定环(1)为金属环或碳纤维环。

12.一种电机，包括转子，其特征在于，所述转子为如权利要求1-11中任一项所述的转子。

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